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Calcul infinitésimal Exemples
Étape 1
Réécrivez comme .
Étape 2
Laissez . Remplacez par .
Étape 3
Résolvez pour .
Étape 4
Utilisez la règle de produit pour déterminer la dérivée de par rapport à .
Étape 5
Remplacez par .
Étape 6
Étape 6.1
Séparez les variables.
Étape 6.1.1
Résolvez .
Étape 6.1.1.1
Simplifiez chaque terme.
Étape 6.1.1.1.1
Réécrivez comme .
Étape 6.1.1.1.2
Les deux termes étant des carrés parfaits, factorisez à l’aide de la formule de la différence des carrés, où et .
Étape 6.1.1.2
Déplacez tous les termes ne contenant pas du côté droit de l’équation.
Étape 6.1.1.2.1
Soustrayez des deux côtés de l’équation.
Étape 6.1.1.2.2
Associez les termes opposés dans .
Étape 6.1.1.2.2.1
Soustrayez de .
Étape 6.1.1.2.2.2
Additionnez et .
Étape 6.1.1.3
Divisez chaque terme dans par et simplifiez.
Étape 6.1.1.3.1
Divisez chaque terme dans par .
Étape 6.1.1.3.2
Simplifiez le côté gauche.
Étape 6.1.1.3.2.1
Annulez le facteur commun de .
Étape 6.1.1.3.2.1.1
Annulez le facteur commun.
Étape 6.1.1.3.2.1.2
Divisez par .
Étape 6.1.2
Multipliez les deux côtés par .
Étape 6.1.3
Annulez le facteur commun de .
Étape 6.1.3.1
Annulez le facteur commun.
Étape 6.1.3.2
Réécrivez l’expression.
Étape 6.1.4
Réécrivez l’équation.
Étape 6.2
Intégrez les deux côtés.
Étape 6.2.1
Définissez une intégrale de chaque côté.
Étape 6.2.2
Intégrez le côté gauche.
Étape 6.2.2.1
Complétez le carré.
Étape 6.2.2.1.1
Simplifiez l’expression.
Étape 6.2.2.1.1.1
Développez à l’aide de la méthode FOIL.
Étape 6.2.2.1.1.1.1
Appliquez la propriété distributive.
Étape 6.2.2.1.1.1.2
Appliquez la propriété distributive.
Étape 6.2.2.1.1.1.3
Appliquez la propriété distributive.
Étape 6.2.2.1.1.2
Simplifiez et associez les termes similaires.
Étape 6.2.2.1.1.2.1
Simplifiez chaque terme.
Étape 6.2.2.1.1.2.1.1
Multipliez par .
Étape 6.2.2.1.1.2.1.2
Déplacez à gauche de .
Étape 6.2.2.1.1.2.1.3
Réécrivez comme .
Étape 6.2.2.1.1.2.1.4
Multipliez par .
Étape 6.2.2.1.1.2.1.5
Multipliez par .
Étape 6.2.2.1.1.2.2
Additionnez et .
Étape 6.2.2.1.1.2.3
Additionnez et .
Étape 6.2.2.1.2
Utilisez la forme pour déterminer les valeurs de , et .
Étape 6.2.2.1.3
Étudiez la forme du sommet d’une parabole.
Étape 6.2.2.1.4
Déterminez la valeur de en utilisant la formule .
Étape 6.2.2.1.4.1
Remplacez les valeurs de et dans la formule .
Étape 6.2.2.1.4.2
Annulez le facteur commun à et .
Étape 6.2.2.1.4.2.1
Factorisez à partir de .
Étape 6.2.2.1.4.2.2
Annulez les facteurs communs.
Étape 6.2.2.1.4.2.2.1
Factorisez à partir de .
Étape 6.2.2.1.4.2.2.2
Annulez le facteur commun.
Étape 6.2.2.1.4.2.2.3
Réécrivez l’expression.
Étape 6.2.2.1.4.2.2.4
Divisez par .
Étape 6.2.2.1.5
Déterminez la valeur de en utilisant la formule .
Étape 6.2.2.1.5.1
Remplacez les valeurs de , et dans la formule .
Étape 6.2.2.1.5.2
Simplifiez le côté droit.
Étape 6.2.2.1.5.2.1
Simplifiez chaque terme.
Étape 6.2.2.1.5.2.1.1
L’élévation de à toute puissance positive produit .
Étape 6.2.2.1.5.2.1.2
Multipliez par .
Étape 6.2.2.1.5.2.1.3
Divisez par .
Étape 6.2.2.1.5.2.1.4
Multipliez par .
Étape 6.2.2.1.5.2.2
Additionnez et .
Étape 6.2.2.1.6
Remplacez les valeurs de , et dans la forme du sommet .
Étape 6.2.2.2
Laissez . Puis . Réécrivez avec et .
Étape 6.2.2.2.1
Laissez . Déterminez .
Étape 6.2.2.2.1.1
Différenciez .
Étape 6.2.2.2.1.2
Selon la règle de la somme, la dérivée de par rapport à est .
Étape 6.2.2.2.1.3
Différenciez en utilisant la règle de puissance qui indique que est où .
Étape 6.2.2.2.1.4
Comme est constant par rapport à , la dérivée de par rapport à est .
Étape 6.2.2.2.1.5
Additionnez et .
Étape 6.2.2.2.2
Réécrivez le problème en utilisant et .
Étape 6.2.2.3
Laissez , où . Puis . Depuis , est positif.
Étape 6.2.2.4
Simplifiez les termes.
Étape 6.2.2.4.1
Simplifiez .
Étape 6.2.2.4.1.1
Appliquez l’identité pythagoricienne.
Étape 6.2.2.4.1.2
Extrayez les termes de sous le radical, en supposant qu’il s’agit de nombres réels positifs.
Étape 6.2.2.4.2
Annulez le facteur commun de .
Étape 6.2.2.4.2.1
Factorisez à partir de .
Étape 6.2.2.4.2.2
Annulez le facteur commun.
Étape 6.2.2.4.2.3
Réécrivez l’expression.
Étape 6.2.2.5
L’intégrale de par rapport à est .
Étape 6.2.2.6
Remplacez à nouveau pour chaque variable de substitution de l’intégration.
Étape 6.2.2.6.1
Remplacez toutes les occurrences de par .
Étape 6.2.2.6.2
Remplacez toutes les occurrences de par .
Étape 6.2.2.7
Simplifiez
Étape 6.2.2.7.1
Additionnez et .
Étape 6.2.2.7.2
Additionnez et .
Étape 6.2.3
L’intégrale de par rapport à est .
Étape 6.2.4
Regroupez la constante d’intégration du côté droit comme .
Étape 6.3
Résolvez .
Étape 6.3.1
Déplacez tous les termes contenant un logarithme du côté gauche de l’équation.
Étape 6.3.2
Utilisez la propriété du quotient des logarithmes, .
Étape 6.3.3
Simplifiez le numérateur.
Étape 6.3.3.1
Les fonctions sécante et arc sécante sont inverses.
Étape 6.3.3.2
Tracez un triangle dans le plan avec des sommets , , et l’origine. Alors est l’angle entre l’abscisse positive et le rayon qui commence à l’origine et passe par . Ainsi, est .
Étape 6.3.3.3
Réécrivez comme .
Étape 6.3.3.4
Les deux termes étant des carrés parfaits, factorisez à l’aide de la formule de la différence des carrés, où et .
Étape 6.3.4
Pour résoudre , réécrivez l’équation en utilisant les propriétés des logarithmes.
Étape 6.3.5
Réécrivez en forme exponentielle en utilisant la définition d’un logarithme. Si et sont des nombres réels positifs et , alors est équivalent à .
Étape 6.3.6
Résolvez .
Étape 6.3.6.1
Réécrivez l’équation comme .
Étape 6.3.6.2
Multipliez les deux côtés par .
Étape 6.3.6.3
Simplifiez le côté gauche.
Étape 6.3.6.3.1
Annulez le facteur commun de .
Étape 6.3.6.3.1.1
Annulez le facteur commun.
Étape 6.3.6.3.1.2
Réécrivez l’expression.
Étape 6.3.6.4
Résolvez .
Étape 6.3.6.4.1
Remettez les facteurs dans l’ordre dans .
Étape 6.3.6.4.2
Supprimez le terme en valeur absolue. Cela crée un du côté droit de l’équation car .
Étape 6.3.6.4.3
Résolvez .
Étape 6.3.6.4.3.1
Remettez les facteurs dans l’ordre dans .
Étape 6.3.6.4.3.2
Soustrayez des deux côtés de l’équation.
Étape 6.3.6.4.4
Pour retirer le radical du côté gauche de l’équation, élevez au carré les deux côtés de l’équation.
Étape 6.3.6.4.5
Simplifiez chaque côté de l’équation.
Étape 6.3.6.4.5.1
Utilisez pour réécrire comme .
Étape 6.3.6.4.5.2
Simplifiez le côté gauche.
Étape 6.3.6.4.5.2.1
Simplifiez .
Étape 6.3.6.4.5.2.1.1
Multipliez les exposants dans .
Étape 6.3.6.4.5.2.1.1.1
Appliquez la règle de puissance et multipliez les exposants, .
Étape 6.3.6.4.5.2.1.1.2
Annulez le facteur commun de .
Étape 6.3.6.4.5.2.1.1.2.1
Annulez le facteur commun.
Étape 6.3.6.4.5.2.1.1.2.2
Réécrivez l’expression.
Étape 6.3.6.4.5.2.1.2
Développez à l’aide de la méthode FOIL.
Étape 6.3.6.4.5.2.1.2.1
Appliquez la propriété distributive.
Étape 6.3.6.4.5.2.1.2.2
Appliquez la propriété distributive.
Étape 6.3.6.4.5.2.1.2.3
Appliquez la propriété distributive.
Étape 6.3.6.4.5.2.1.3
Simplifiez et associez les termes similaires.
Étape 6.3.6.4.5.2.1.3.1
Simplifiez chaque terme.
Étape 6.3.6.4.5.2.1.3.1.1
Multipliez par .
Étape 6.3.6.4.5.2.1.3.1.2
Déplacez à gauche de .
Étape 6.3.6.4.5.2.1.3.1.3
Réécrivez comme .
Étape 6.3.6.4.5.2.1.3.1.4
Multipliez par .
Étape 6.3.6.4.5.2.1.3.1.5
Multipliez par .
Étape 6.3.6.4.5.2.1.3.2
Additionnez et .
Étape 6.3.6.4.5.2.1.3.3
Additionnez et .
Étape 6.3.6.4.5.2.1.4
Simplifiez
Étape 6.3.6.4.5.3
Simplifiez le côté droit.
Étape 6.3.6.4.5.3.1
Simplifiez .
Étape 6.3.6.4.5.3.1.1
Réécrivez comme .
Étape 6.3.6.4.5.3.1.2
Développez à l’aide de la méthode FOIL.
Étape 6.3.6.4.5.3.1.2.1
Appliquez la propriété distributive.
Étape 6.3.6.4.5.3.1.2.2
Appliquez la propriété distributive.
Étape 6.3.6.4.5.3.1.2.3
Appliquez la propriété distributive.
Étape 6.3.6.4.5.3.1.3
Simplifiez et associez les termes similaires.
Étape 6.3.6.4.5.3.1.3.1
Simplifiez chaque terme.
Étape 6.3.6.4.5.3.1.3.1.1
Multipliez .
Étape 6.3.6.4.5.3.1.3.1.1.1
Élevez à la puissance .
Étape 6.3.6.4.5.3.1.3.1.1.2
Élevez à la puissance .
Étape 6.3.6.4.5.3.1.3.1.1.3
Utilisez la règle de puissance pour associer des exposants.
Étape 6.3.6.4.5.3.1.3.1.1.4
Additionnez et .
Étape 6.3.6.4.5.3.1.3.1.2
Remove the plus-minus sign on because it is raised to an even power.
Étape 6.3.6.4.5.3.1.3.1.3
Appliquez la règle de produit à .
Étape 6.3.6.4.5.3.1.3.1.4
Multipliez les exposants dans .
Étape 6.3.6.4.5.3.1.3.1.4.1
Appliquez la règle de puissance et multipliez les exposants, .
Étape 6.3.6.4.5.3.1.3.1.4.2
Déplacez à gauche de .
Étape 6.3.6.4.5.3.1.3.1.5
Retirez la valeur absolue dans car les élévations à des puissances paires sont toujours positives.
Étape 6.3.6.4.5.3.1.3.1.6
Réécrivez en utilisant la commutativité de la multiplication.
Étape 6.3.6.4.5.3.1.3.1.7
Réécrivez en utilisant la commutativité de la multiplication.
Étape 6.3.6.4.5.3.1.3.1.8
Multipliez par en additionnant les exposants.
Étape 6.3.6.4.5.3.1.3.1.8.1
Déplacez .
Étape 6.3.6.4.5.3.1.3.1.8.2
Multipliez par .
Étape 6.3.6.4.5.3.1.3.1.9
Multipliez par .
Étape 6.3.6.4.5.3.1.3.1.10
Multipliez par .
Étape 6.3.6.4.5.3.1.3.2
Soustrayez de .
Étape 6.3.6.4.5.3.1.3.2.1
Déplacez .
Étape 6.3.6.4.5.3.1.3.2.2
Soustrayez de .
Étape 6.3.6.4.5.3.1.4
Remettez les facteurs dans l’ordre dans .
Étape 6.3.6.4.6
Résolvez .
Étape 6.3.6.4.6.1
Comme est du côté droit de l’équation, inversez les côtés afin de le placer du côté gauche de l’équation.
Étape 6.3.6.4.6.2
Déplacez tous les termes contenant du côté gauche de l’équation.
Étape 6.3.6.4.6.2.1
Soustrayez des deux côtés de l’équation.
Étape 6.3.6.4.6.2.2
Associez les termes opposés dans .
Étape 6.3.6.4.6.2.2.1
Soustrayez de .
Étape 6.3.6.4.6.2.2.2
Additionnez et .
Étape 6.3.6.4.6.3
Soustrayez des deux côtés de l’équation.
Étape 6.3.6.4.6.4
Divisez chaque terme dans par et simplifiez.
Étape 6.3.6.4.6.4.1
Divisez chaque terme dans par .
Étape 6.3.6.4.6.4.2
Simplifiez le côté gauche.
Étape 6.3.6.4.6.4.2.1
Annulez le facteur commun de .
Étape 6.3.6.4.6.4.2.1.1
Annulez le facteur commun.
Étape 6.3.6.4.6.4.2.1.2
Réécrivez l’expression.
Étape 6.3.6.4.6.4.2.2
Annulez le facteur commun de .
Étape 6.3.6.4.6.4.2.2.1
Annulez le facteur commun.
Étape 6.3.6.4.6.4.2.2.2
Divisez par .
Étape 6.3.6.4.6.4.3
Simplifiez le côté droit.
Étape 6.3.6.4.6.4.3.1
Simplifiez chaque terme.
Étape 6.3.6.4.6.4.3.1.1
La division de deux valeurs négatives produit une valeur positive.
Étape 6.3.6.4.6.4.3.1.2
La division de deux valeurs négatives produit une valeur positive.
Étape 6.4
Regroupez les termes constants.
Étape 6.4.1
Simplifiez la constante d’intégration.
Étape 6.4.2
Combinez des constantes avec le plus ou le moins.
Étape 6.4.3
Combinez des constantes avec le plus ou le moins.
Étape 7
Remplacez par .
Étape 8
Étape 8.1
Multipliez les deux côtés par .
Étape 8.2
Simplifiez
Étape 8.2.1
Simplifiez le côté gauche.
Étape 8.2.1.1
Annulez le facteur commun de .
Étape 8.2.1.1.1
Annulez le facteur commun.
Étape 8.2.1.1.2
Réécrivez l’expression.
Étape 8.2.2
Simplifiez le côté droit.
Étape 8.2.2.1
Simplifiez .
Étape 8.2.2.1.1
Annulez le facteur commun de .
Étape 8.2.2.1.1.1
Annulez le facteur commun.
Étape 8.2.2.1.1.2
Réécrivez l’expression.
Étape 8.2.2.1.2
Appliquez la propriété distributive.
Étape 8.2.2.1.3
Associez et .
Étape 8.2.2.1.4
Multipliez .
Étape 8.2.2.1.4.1
Associez et .
Étape 8.2.2.1.4.2
Multipliez par en additionnant les exposants.
Étape 8.2.2.1.4.2.1
Multipliez par .
Étape 8.2.2.1.4.2.1.1
Élevez à la puissance .
Étape 8.2.2.1.4.2.1.2
Utilisez la règle de puissance pour associer des exposants.
Étape 8.2.2.1.4.2.2
Additionnez et .